性狀穩(wěn)定的硅產(chǎn)品也會燃爆

文/張曄

4月21日，消防車聚集在火災現(xiàn)場。當日晚9時許，位于江蘇省連云港市贛榆區(qū)城頭鎮(zhèn)后黃墩村的連云港宏興研磨材料有限公司發(fā)生火災（ 新華社 楊磊 攝）

4月21日晚，江蘇省連云港市贛榆區(qū)傳出巨響。一段視頻顯示，現(xiàn)場有明顯火光，隨后一個火球騰空而起，有劇烈爆炸聲傳出。

連云港市贛榆區(qū)政府工作人員稱，系一家生產(chǎn)碳化硅的企業(yè)起火。涉事工廠是連云港宏興研磨材料有限公司。該企業(yè)主要加工并銷售石英砂和硅微粉。

無論是石英砂還是碳化硅，都是性狀十分穩(wěn)定的物質，為何發(fā)生了燃爆？

碳化硅應用十分廣泛

“石英砂就是沙子，硅微粉是石英砂粉碎后的產(chǎn)物，碳化硅是石英砂加入焦炭高溫燒制而來，它們的主要成分都是硅基無機非金屬材料?！蹦暇┕I(yè)大學材料科學與工程學院副教授孔勇表示。

連云港是我國重要的硅資源和硅材料產(chǎn)業(yè)基地，當?shù)赜写罅康墓璨牧掀髽I(yè)。石英砂和硅微粉是比較低端的產(chǎn)品，碳化硅附加值相對高一些，但是近年來該行業(yè)產(chǎn)能嚴重過剩。

由于天然含量非常少，碳化硅主要為人造。一般以石英砂、焦炭、木屑為原料，在電爐中加熱到2000℃左右，經(jīng)過相應工藝流程后得到碳化硅微粉。1891年，人類首次在實驗中發(fā)現(xiàn)碳化硅時，誤認為是金剛石的混合體，故取名金剛砂。在大自然也存在罕見的碳化硅礦物叫莫桑石。

因其化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好且價格不貴，所以碳化硅的應用十分廣泛，主要有四大應用領域：功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料。

“碳化硅陶瓷制品在航空航天、石油化工、微電子等領域有廣泛應用，如用作飛機剎車片、新一代半導體芯片等，此外常用它作為磨料和耐火材料。”孔勇介紹。

硅材料產(chǎn)業(yè)應轉型升級

“無論是石英砂、硅微粉還是碳化硅，它們都是耐高溫的無機非金屬材料，性狀十分穩(wěn)定?！笨子卤硎尽?/p>

石英砂的生產(chǎn)簡單，性狀穩(wěn)定，發(fā)生燃爆的可能性非常低。硅微粉雖是將石英砂進行超細粉碎，顆粒直徑較小，但它本身已經(jīng)是氧化物，且質量較大，不易飄浮在空氣中，發(fā)生粉塵爆炸的可能性也很低。

孔勇分析認為，石英砂和碳化硅生產(chǎn)工藝都不復雜，一般不添加易燃易爆物質，但碳化硅生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，比如易燃易爆的一氧化碳。

據(jù)調(diào)查，國外主要企業(yè)基本實現(xiàn)了封閉冶煉，而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉，一氧化碳大多直排。

現(xiàn)今全球經(jīng)濟增速放緩，硅材料企業(yè)利潤微薄，安全生產(chǎn)措施極有可能被忽視?？子陆ㄗh，依靠科技創(chuàng)新實現(xiàn)硅材料產(chǎn)業(yè)轉型升級，是解決粗放式發(fā)展的根本路徑。（據(jù)《科技日報》）